Produktbeschreibung
Polyphenylensulfid (PPS) ist ein hochleistungsfähiger technischer Kunststoff, der aus sich wiederholenden p-Phenylensulfid-Einheiten besteht. Es handelt sich um ein thermoplastisches Polymer mit Phenylsulfid-Gruppen (–S–) entlang seiner Hauptkette, das typischerweise ein Molekulargewicht im Bereich von 10.000–50.000 aufweist.
PPS ist ein verzweigtes, nicht kristallines und hochviskoses Polymer. In seiner unvernetzten Form weist es eine lineare Struktur auf; nach der Vernetzung verhält es sich ähnlich wie ein duroplastisches Material, obwohl es sich beim Erhitzen und Abkühlen noch etwas erweichen lässt, was bedeutet, dass es kein echter Duroplast ist.
Es wird durch Kondensationspolymerisation von Natriumsulfid und Dichlorbenzol in einem stark polaren Lösungsmittel (wie Ammoniumhexamethylphosphat) bei 220–225 °C hergestellt. Übliche Herstellungsverfahren sind das McLafferty-Verfahren, das Friedel-Crafts-Verfahren, die Kondensation von p-Monohalogenphenylenthiolsalzen und die aromatische Polyhalogenierung mit Alkalimetallsulfidlösung.
PPS hat eine relative Dichte von etwa 1,36 und wird typischerweise als weißes Pulver oder Granulat geliefert. Es ist hart und spröde, weist eine hohe Kristallinität und eine Schmelzviskosität von 7,03–2,05 Pa·s bei 303 °C auf.
PPS ist sowohl in niedermolekularen als auch in hochmolekularen Qualitäten erhältlich. Niedermolekulares PPS (Molekulargewicht 4000–5000) hat einen hohen Schmelzflussindex (3000–4000), was die direkte Verarbeitung erschwert; daher erfordert es in der Regel eine Vernetzung und die Zugabe von Glasfasern oder anorganischen Füllstoffen für Anwendungen wie Spritzguss, Formpressen und Extrusion.
Hochmolekulares PPS hingegen kann ohne Vernetzung direkt zu Kunststoffprodukten verarbeitet werden, was eine größere Verarbeitungsfreundlichkeit bietet.
Eigenschaften
| Englischer Name | POLY(1,4-PHENYLENSULFID) |
| Englische Synonyme | 3-[3-(1,1-BISHEXYLOXYETHYL)PYRIDIN-1-YL]PROPAN-1-SULFONAT;6-PPS; p-Dichlorbenzol/Natriumsulfid-Copolymer;1,4-Dichlorbenzol-Polymer mit Natriumsulfid (Na2S); Benzol,1,4-dichlor-,Polymer mit Natriumsulfid;Poly(phenylensulfid); POLY(1,4-PHENYLENSULFID); POLY(PHENYLENSULFID) |
| CAS-Nummer | 26125-40-6 |
| Summenformel | (C6H4CI2. Na2S)x |
| Molekulargewicht | 225.05 |
| EINECS-Nummer | 607-869-0 |
| Schmelzpunkt | 285-300 °C |
| Dichte | 1,36 g/ml bei 25 °C |
| Form | Pulver |
| Farbe | Natur |
| InChI | InChI=1S/C6H4CI2.2Na.S/c7-5-1-2-6(8)4-3-5;;;/h1-4H;;; |
| InChI-Schlüssel | RGOBIBWDGNKWML-UHFFFAOYSA-N |
| SMILES | S([Na])[Na].CIC1C=CC(=CC=1)CI |
Produktanwendung
Polyphenylensulfid (PPS)-Harz wird hauptsächlich in technischen Kunststoffen, Fasern, Beschichtungen und Folien verwendet, mit einer ungefähren Marktverteilung von 80 % Kunststoffe, 10 % Fasern, 5 % Beschichtungen und 5 % Folien.
PPS-Legierungen mit hoher Verschleißfestigkeit und selbstschmierenden Eigenschaften werden häufig in der Maschinenbau-, Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie Militärindustrie eingesetzt.
Sorten mit hervorragender Schlagzähigkeit und Flammwidrigkeit werden hauptsächlich in den Bereichen Maschinenbau, Elektronik und Automobil sowie in der Draht-, Kabel- und Kommunikationsindustrie verwendet.
Kunststoffqualität PPS hat den größten Anteil und bietet das breiteste Anwendungsspektrum. Produkte aus PPS benötigen in der Regel keine zusätzlichen Flammschutzmittel, weisen eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme und hervorragende elektrische Isolierung auf, wodurch sie korrosiven Medien wie Reinigungs- und Lötmitteln widerstehen können.
PPS zeigt auch eine starke Haftung und eignet sich daher für elektronische Verkapselungsmaterialien, einschließlich der Verkapselung von elektronischen Bauteilen und integrierten Schaltkreisen.
Darüber hinaus können PPS-Legierungen bestimmte Metallkomponenten in Automobilanwendungen ersetzen, wie z. B. Wassertanks, Vergaser, Kupplungen und Ölpumpen. Sie werden auch in der Luft- und Raumfahrt sowie in kommerziellen Flugzeugkomponenten wie Fahrwerken und Flügelteilen eingesetzt. Aufgrund seiner physiologischen Trägheit wird PPS häufig in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie verwendet.
PPS-Beschichtungen bieten eine hohe Dichte und hervorragende Korrosionsbeständigkeit, mit einer maximalen Betriebstemperatur von bis zu 300 °C nach der Vernetzung. Sie werden häufig in der petrochemischen, pharmazeutischen, Lebensmittel-, Militär- und Instrumentenindustrie eingesetzt, einschließlich Anwendungen wie Rohre, Ventile, Behälter, Lagertanks und antihaftbeschichtetes Kochgeschirr in korrosiven Umgebungen.
PPS-Folien, ob rein oder als Verbundfolien (durch Laminierung), werden in der elektrischen Isolierung, elektronischen Bauteilen, Automobilteilen, Membranmaterialien, Dekorationsmaterialien, Klebebändern, Druckerkomponenten und hitzebeständigen Lebensmittelverpackungen verwendet und können auch zu leitfähigen Folien verarbeitet werden.
PPS-Faser zeigt eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit, vergleichbar mit PET- und PA-Harzen. Nach dem Verstrecken werden ihre Festigkeit und ihr Modul deutlich verbessert, was erweiterte Anwendungen in Fasern und Folien ermöglicht. PPS-Faser zeichnet sich zudem durch hervorragende chemische Beständigkeit (stabil bei 200 °C), langfristige thermische Stabilität (200–220 °C), Flammwidrigkeit (LOI ≥35), Strahlungsbeständigkeit (≥1×10⁷ Gy), gute mechanische Eigenschaften und starke elektrische Isolierung aus, was sie zu einem leistungsstarken funktionellen Fasermaterial macht.
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